Robotec
Spritzgieß-Handling unter Zeitdruck
Roboter eignen sich bestens für komplexe Handling- und Produktionsabläufe. In Kombination mit modernen Visionssystemen können sie auch anspruchsvolle Montageoperationen oder Qualitätsprüfungen im Anlagentakt durchführen. Ein Besuch vor Ort.
Die Firma Demmould ist ein mittelständischer Zulieferer für die Automobilindustrie, der für die Kunststoff-Umhüllung an einem Ende metallischer Führungshülsen eine mit Hilfe von Robotern automatisierte Lösung benötigte. Diese wurde von der Firma Robotec Solutions entwickelt. Das Unternehmen hat sich auf schlüsselfertig installierte und validierte Fertigungslösungen mit Roboterhandling, kameragestützter Qualitätskontrolle sowie der gesamten darüber hinaus erforderlichen Peripherie spezialisiert und ist zertifizierter Partner von Herstellern wie Fanuc, Stäubli, Omron, Siemens und dem Kamerahersteller Cognex.
Die zylindrischen Führungshülsen sind etwa 100 mm lang und haben über den größten Teil ihrer Länge hinweg einen Durchmesser von rund 15 mm. Ihr schmales Ende ist präzisionsbearbeitet und weist eine umlaufende Sicke auf. Am anderen Ende ist die Hülse auf etwa den doppelten Durchmesser aufgeweitet. Das schmale Ende der Hülse wird bei Demmould in einer Vierfach-Form mit einem unsymmetrisch geformten Kunststoffmantel umspritzt.
Die Kamerastation mit noch unbestückten Aufnahmedornen des Querschlittens. Der silberne Zylinder unter der großen Linse enthält die selbst entwickelte Spezialoptik für 360 °-Aufnahmen.
© RobotecDie von Robotec geforderte Lösung umfasst im ersten Schritt die orientierte Zuführung der als Schüttgut angelieferten Hülsen. Die Vereinzelung und Orientierung erfolgt mithilfe eines Rütteltopfs. Anschließend werden sie vom ‚Fanuc- Roboter 1‘ Stück für Stück gegriffen und auf vier Aufnahmedorne gesteckt. Von dort holt sie der ‚Roboter 2‘ mithilfe seines Doppel-Vierfachgreifers ab. Mit diesen vier Hülsen fährt er anschließend vor die geöffnete Form einer Spritzgießmaschine, wo er zunächst vier fertig umspritzte Hülsen greift und zugleich deren Angüsse entfernt. Danach schwenkt er herum und schiebt die vier neuen Hülsen in die Form. Im nächsten Schritt setzt er die umspritzten Hülsen auf die Dorne eines Transportschlittens, der sie nacheinander unter die Spezialkamera der optischen Qualitätskontrolle führt. Währenddessen beginnt bereits der nächste Spritzzyklus. Der gesamte Produktionszyklus darf höchstens 60 s dauern, und die Formöffnungszeit beträgt lediglich 15 s.
Zeitkritische optische Qualitätskontrolle
Der Autor: Klaus Vollrath ist Inhaber des Redaktionsbüros www.b2dcomm.ch in Aarwangen, Schweiz.
© RobotecDer nächste und anspruchsvollste Prozessschritt ist die optische 360°-Kontrolle mithilfe eines Kamera- und Beleuchtungssystems. Die Kamera verfügt über ein von Robotec selbst entwickeltes optisches System mit einem speziellen Strahlengang, so dass ein einziges Foto für die Qualitätskontrolle genügt. Die Bildauswertung erfolgt mithilfe einer KI-Software, die von Robotec anhand einer vorgegebenen Auswahl von Gut/-Schlecht-Proben vorher trainiert wurde. Bei dieser optischen Prüfung wird zusätzlich zur Kontrolle des umspritzten Bereichs auch sichergestellt, dass es nicht zu Überspritzungen am oberen oder unteren Rand des Kunststoffmantels gekommen ist. Die Kamera meldet IO- sowie NIO-Ergebnisse beim Weitertransport des Schlittens an den ‚Roboter 1‘, der die umspritzten Hülsen dementsprechend entweder in eine Ausgangsbox oder in den Ausschussbehälter befördert. Zwischenzeitlich werden die Aufnahmedorne der Übergabestation mit den nächsten Rohlingen bestückt. Das Programm für die beiden Roboter läuft auf deren eigener Steuerung, wobei der eine als Master und der andere als Slave agiert. Beide Roboter überwachen ihre Arbeitsbereiche mit Blick auf die Vermeidung von Kollisionen untereinander sowie mit dem separaten Handlingsystem der Spritzgießmaschine. Die gesamte Linie mit ihren zahlreichen Einzelfunktionen wird über einen zentralen Bildschirm mit grafischer Benutzerführung bedient.
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